岭丹隧道洞口施工技术总结

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 二分部岭丹隧道进口小净距浅埋偏压段施工技术总结

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 云南省建设投资控股集团有限公司 二 0 二 0 年六月

  目录 一、 概述 ................................................................................................................................ II (一)

 隧道总体概况 ..................................................................................................... 1 二、 进口浅埋偏压段隧道情况 ............................................................................................. 1 (一)

 进洞前施工技术措施 ......................................................................................... 1 1. 明洞开挖处理 ................................................................................................... 1 2. 进洞前洞口超前小导管注浆预支护 ............................................................... 1 3. 地表加固 ........................................................................................................... 2 (二)

 洞身开挖施工 ..................................................................................................... 2 (三)

 超前预支护及初级支护和加强措施 ................................................................. 3 1. 超前预支护加强措施 ....................................................................................... 3 2. 系统预支护加强措施 ....................................................................................... 4 3. 钢拱架喷射混凝土初级支护 ........................................................................... 4 (四)

 二次衬砌 ............................................................................................................. 4 (五)

 施工监控量测 ..................................................................................................... 4 三、 总结 ................................................................................................................................. 5

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 岭丹隧道进口小净距浅埋偏压段施工技术总结

 1 一、 概述 (一)

 隧道总体概况 岭丹隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路隧道。本隧道起讫桩号左线ZK93+936~ZK98+461,长 4525m;右线 YK93+935~YK98+450,长 4515m,为特长隧道。隧道左线平面线形进口位于半径为 1130m 的圆曲线上,洞身段位于直线上,出口段位于半径为 1950m的圆曲线上;右线隧道平面线形进口位于半径为 1020m 的圆曲线上,洞身段位于直线上,出口段位于半径为 2100m 的圆曲线上。隧道进口段左右幅线间距约为 14.2m,洞身段左右幅线间距约为 27.7m,出口段左右幅线间距约为 15.2m。隧道左幅纵坡进口坡度为 2.70%,洞身段坡度为-1.85%,出口坡度为-2.97%,右幅纵坡进口坡度为 2.70%,洞身及出口段坡度为-1.85%。

 隧道进、出口洞门形式:进出口洞门均为削竹式,进口左线明洞长 15m;进口右线明洞长 18m。出口左线明洞长 20m;出口右线明洞长 20m。

 二、 进口浅埋偏压段隧道情况 岭丹隧道进口端小净距浅埋偏压右洞 YK93+953~YK95+025 段为 V 级围岩浅埋偏压隧道。围岩为碎石土及强`中分化泥岩夹砂岩,松散~稍密状,节理裂隙发育,岩体破碎,呈碎裂状结构,岩质软,遇水易崩解、开裂呈块状,拱部无支护易失稳坍塌,自稳能力差。洞门坡体上分布有公路,开挖坡脚形成临空面易发生滑塌,危及公路安全。

 (一)

 进洞前施工技术措施 1. . 明洞开挖处理 明洞开挖前,首先施工洞口上边仰坡外的截水天沟及周边排水沟,以避免水流冲刷边坡产生落石、边坡失稳、坍塌等现象。明洞采用明挖法施工,严格按照设计坡率开挖,明洞临时边坡、仰坡采用“锚、网、喷”支护,确保隧道施工过程中边仰坡的稳定。

 2. . 进洞前洞口超前小导管注浆预支护 明洞开挖及边仰坡锚喷完成后,进洞前,先在洞口拱部打设35根长35m,环向间距0.15m的Φ108*6 注浆管棚。钢管壁每隔 15cm 交错打孔眼,孔眼直径Φ8mm,管尾 1m 不打孔。注浆浆液为水泥浆,通过超前注浆管棚注浆加固拱部 V 级风化松散围岩,确保进洞安全。

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 2 3. . 地表加固 由于进口段处于严重浅埋偏压状态,且 V 级围岩风化破碎,所以进洞前对地表采取加固措施。保证隧道在施工和运营期间的安全和稳定,具体措施如下:

 (1)对浅埋偏压段(YK93+953~YK93+995)地表进行注浆加固,采用φ42×4 注浆钢花管(L=4.5m,间距 120×120cm,梅花形布置); (2)对浅埋偏压段(YK93+953~YK93+975)采用 15cm 厚 C15 混凝土进行回填,在混凝土底部设置φ8 钢筋网(间距 20×20cm)

 (3)对浅埋偏压段(YK93+953~YK94+025)采用土石反压回填,回填避开雨季施工,回填土石(石径不大于 10cm)应采用人工分层辅以小型机具分层夯实,要求夯实度不小于90%。

 地表加固图 (二)

 洞身开挖施工 小净距隧道洞口 V 级围岩浅埋偏压段由于其围岩级别低,施工条件复杂,要确保施工的安全与质量,洞身开挖方法和施工工序的选择就显得尤为关键。由于左右暗洞洞身设计进洞里程相互错开 25m,本隧道先行开挖右洞,右洞前 25 米洞身开挖采用 CD 法开挖。

 主要施工步骤及顺序:左侧洞上部开挖-Ⅰ,施作左侧洞上部初期支护和临时支护-1、2→左侧洞下部开挖-Ⅱ,施作左侧洞下部初期支护和临时支护-3、4→右侧洞上部开挖-Ⅲ,施作右侧洞上部初期支护-5→右侧洞下部开挖-Ⅳ,施作右侧洞下部初期支护-6→分段拆除临时支护-2、4,浇筑仰拱混凝土-7→施作仰拱回填混凝土→铺设防水层、浇筑衬砌-8。

 衬砌段 1 榀拱架间距 0.6m,上部导坑开挖循环进尺按 1 榀钢架间距 0.6m 控制,下部断面一次开挖长度宜与上部断面相同,且不得超过 1m。

 中隔壁临时支护采用Ⅰ18 工字钢作为加劲拱架,拱架间距 60cm,采用Φ22 钢筋连接,连接钢筋环向间距 100cm,中隔壁临时支护工字钢架与主洞永久支护工字钢焊接牢固,待二次衬砌施工时才逐段拆除,临时支护拆除后应及时施作二次衬砌。

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 3 二次衬砌利用衬砌模板台车一次性灌注(拱墙衬砌一次施作),仰拱 V 级围岩仰拱距离掌子面不得超过 40m,二衬距离掌子面不得超过 70m。

 (三)

 超前预支护及初级支护和加强措施 1. . 超前预支护加强措施 进口浅埋偏压段为 V 级强风化围岩,围岩自稳能力差,为加强围岩的自稳能力,每次掘进对前面洞身轮廓线外的围岩采取管棚或超前导管预支护,注浆加固拱圈围岩,形成导管刚性骨架和加固围岩圈共同作用的受力体系,确保掘进施工安全。进口段超前大管棚环向间

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 4 距 0.15m。

 2. . 系统预支护加强措施 小净距隧道浅埋偏压 V 级强风化围岩自承能力差,为加固松散较软弱岩体,增强围岩的整体性和结构承载力;在隧道初级支护中设置径向系统锚杆,锚杆按梅花形布置,中岩墙侧系统锚杆采用L=4.5m径向φ42*4注浆钢花管,拱部采用L=4.5m斜向φ42*4注浆钢花管,中岩墙对侧采用 L=3.5m 径向φ42*4 注浆钢花管。

 3. . 钢拱架喷射混凝土初级支护 钢拱架喷射混凝土施工后立即受力,并且其强度和刚度较大,可以承受浅埋偏压 V 级围岩的松动变形压力。采用钢拱架喷射混凝土不仅提高了初级支护的强度和刚度,而且初级支护可以及时承受开挖后的早期围岩压力,确保松散破碎围岩开挖后的稳定性。钢拱架由I20a 型工字钢制作而成,钢拱架每榀间距@=60cm。喷射混凝土采用“湿喷”施工工艺,以降低粉尘,减少回弹率,严格控制水灰比,保证喷射混凝土质量。

 (四)

 二次衬砌 浅埋偏压段二次衬砌采用 60cm 厚的防水钢筋混凝土,对于本小净距隧道进口浅埋偏压V 级围岩段,为保证洞内施工安全,二次衬砌需及时施工,二衬紧跟掌子面距离保持 70m内,二次衬砌采用钢筋混凝土,以保证浅埋偏压软弱围岩状态下的隧道二衬结构的受力抗裂性能。二衬采用先墙后拱法,仰拱完成并回填后及时施工矮边墙,再用 12m 长二衬台车一次浇筑拱圈二衬模筑混凝土。

 (五)

 施工监控量测 隧道现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心关键技术之一,通过现场监控量测可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学状态及稳定程度,保障施工安全,同时也为评价和修改初期支护参数,进行力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。针对岭丹隧道小净距浅埋偏压段的具体条件,重点进行了地质观察、地表下沉、围岩周边收敛、拱顶下称等监控量测项目。

 由于采取了各种有效的技术和施工措施,根据各监控量测数据分析结果,位移、收敛、沉降等符合设计及规范要求,施工过程中围岩、支护稳定,确保了施工安全和质量。

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 5 三、 总结 通过一系列有效的技术措施,掘进、支护工作顺利进行,全过程围岩稳定。实践证明,在岭丹隧道洞口 V 级围岩小净距浅埋偏压段施工方法和技术措施是有效可行的。

 总之,在隧道新奥法施工的全过程中特别是小净距浅埋偏压段始终要严格按照“管超前,严注浆,弱爆破,短进尺,强支护,早封闭,勤量测”的施工原则,做到“注浆 1 段、开挖一段、支护一段、封闭一段”,确保施工安全。

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